(57)【要約】【課題】  外部に放射される放射光において波長１７５．０ｎｍ以下の真空紫外光を高い効率で得られるエキシマランプを提供すること。【解決手段】  エキシマランプは、概略円筒状の外側管およびこの外側管と同軸状になるよう配設された概略円筒状の内側管よりなる放電容器と、外側管の外周壁面に沿って設けられた第１の電極と、内側管の内周壁面に沿って設けられた第２の電極とを有してなり、放電容器の円筒状の内部空間にキセノンガスが充填されてなるエキシマランプであって、放電容器における外側管の外周壁面および内側管の内周壁面の少なくとも一方の外表面を加熱するための加熱機構が設けられてなることを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
概略円筒状の外側管およびこの外側管と同軸状になるよう配設された概略円筒状の内側管よりなる放電容器と、外側管の外周壁面に沿って設けられた第１の電極と、内側管の内周壁面に沿って設けられた第２の電極とを有してなり、放電容器の円筒状の内部空間にキセノンガスが充填されてなるエキシマランプであって、
放電容器における外側管の外周壁面および内側管の内周壁面の少なくとも一方の外表面を加熱するための加熱機構が設けられてなることを特徴とするエキシマランプ。
【請求項２】
加熱機構が、内側管の管軸に沿って伸びるよう配設された、その内部に加熱用熱交換媒体が流通される筒状体により構成されてなることを特徴とする請求項１に記載のエキシマランプ。
【請求項３】
筒状体により第２の電極が形成されていることを特徴とする請求項２に記載のエキシマランプ。
【請求項４】
少なくとも放電容器における光透過部分が合成石英ガラスにより形成されてなり、
当該光透過部分を冷却するための冷却手段が設けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のエキシマランプ。
【請求項５】
概略円筒状の管よりなる放電容器と、放電容器の外周壁面に沿って設けられた外部電極と、放電容器の管軸に沿って配設された内部電極とよりなり、放電容器の内部空間にキセノンガスが充填されてなるエキシマランプであって、
外部加熱機構および内部加熱機構の少なくとも一方が設けられてなり、
外部加熱機構は、放電容器を構成する管をその外表面から加熱するものであり、
内部加熱機構は、放電容器の内部を管軸に沿って伸びるよう配設された、その内部に加熱用熱交換媒体が流通される筒状体により構成されてなるものであることを特徴とするエキシマランプ。
【請求項６】
筒状体により内部電極が形成されていることを特徴とする請求項５に記載のエキシマランプ。
【請求項７】
少なくとも放電容器における光透過部分が合成石英ガラスにより形成されてなり、
当該光透過部分を冷却するための冷却手段が設けられていることを特徴とする請求項５または請求項６に記載のエキシマランプ。                                          
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、半導体ウエハおよび液晶基板などの紫外光洗浄処理において、光源ランプとして好適に用いることができるエキシマランプに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、波長２００ｎｍ以下の真空紫外光を利用することにより、金属、ガラスなどよりなる被処理体の表面に付着した有機汚染物質を除去する洗浄処理技術、または、被処理体の表面に酸化膜を形成する酸化膜形成処理技術などの被処理体の表面処理技術が開発され、実用に供されている。
【０００３】
このような真空紫外光を利用した被処理体の表面処理においては、例えば合成石英ガラスよりなる放電容器により形成された放電空間に、適宜の放電用ガスが充填されてなるエキシマランプが用いられており、放電用ガスとしてキセノンガスを用いることにより、主に、波長１７２ｎｍにピークを有し、半値幅が２０ｎｍ程度である真空紫外光が得られることが知られている（例えば特許文献１参照）。
【０００４】
真空紫外光が大気中の酸素分子により吸収されると、波長１３３．２ｎｍ以下の真空紫外光により１Ｓ軌道の酸素ラジカルＯ（１Ｓ）が生成され、波長１７５．０ｎｍ以下の真空紫外光により１Ｄ軌道の酸素ラジカルＯ（１Ｄ）が生成され、波長２４２．４ｎｍ以下の真空紫外光により３Ｐ軌道の酸素ラジカルＯ（３Ｐ）が生成される。そして、１Ｄ軌道の酸素ラジカルＯ（１Ｄ）は、１Ｓ軌道の酸素ラジカルＯ（１Ｓ）および３Ｐ軌道の酸素ラジカルＯ（３Ｐ）に比してきわめて大きい化学反応性を有するものであるため、既述のような被処理体の表面処理においては、当該１Ｄ軌道の酸素ラジカルＯ（１Ｄ）を主に生成する波長域の真空紫外光を放射するエキシマランプを用いることが、実用上非常に有効である。
【０００５】
しかしながら、従来のエキシマランプにおいては、１７５．０ｎｍより長い波長を有する真空紫外光も多く放射されるため、１Ｄ軌道の酸素ラジカルＯ（１Ｄ）を高い効率で生成させることができない、という問題がある。
【０００６】
また、放電容器が合成石英ガラスにより形成されている場合には、当該放電容器が、例えば３５０℃以上の高温状態となった場合には、波長１７５ｎｍ以下の真空紫外光の透過率が大幅に低下するため、放電空間からの当該波長１７５ｎｍ以下の真空紫外光を高い効率で利用することができない、という問題がある。
【０００７】
【特許文献１】特開平７−７８５９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、以上のような事情に基づいてなされたものであって、その目的は、外部に放射される放射光において波長１７５．０ｎｍ以下の真空紫外光を高い効率で得られるエキシマランプを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のエキシマランプは、概略円筒状の外側管およびこの外側管と同軸状になるよう配設された概略円筒状の内側管よりなる放電容器と、外側管の外周壁面に沿って設けられた第１の電極と、内側管の内周壁面に沿って設けられた第２の電極とを有してなり、放電容器の円筒状の内部空間にキセノンガスが充填されてなるエキシマランプであって、
放電容器における外側管の外周壁面および内側管の内周壁面の少なくとも一方の外表面を加熱するための加熱機構が設けられてなることを特徴とする。
【００１０】
ここで、加熱機構が、内側管の管軸に沿って伸びるよう配設された、その内部に加熱用熱交換媒体が流通される筒状体により構成されてなることが好ましく、筒状体により第２の電極が形成されていることが好ましい。
【００１１】
また、以上において、少なくとも放電容器における光透過部分が合成石英ガラスにより形成されてなり、
当該光透過部分を冷却するための冷却手段が設けられていてもよい。
【００１２】
本発明のエキシマランプは、概略円筒状の管よりなる放電容器と、放電容器の外周壁面に沿って設けられた外部電極と、放電容器の管軸に沿って配設された内部電極とよりなり、放電容器の内部空間にキセノンガスが充填されてなるエキシマランプであって、
外部加熱機構および内部加熱機構の少なくとも一方が設けられてなり、
外部加熱機構は、放電容器を構成する管をその外表面から加熱するものであり、
内部加熱機構は、放電容器の内部を管軸に沿って伸びるよう配設された、その内部に加熱用熱交換媒体が流通される筒状体により構成されてなるものであることを特徴とする。
【００１３】
ここで、筒状体により内部電極が形成されていることが好ましい。
また、以上において、少なくとも放電容器における光透過部分が合成石英ガラスにより形成されてなり、
当該光透過部分を冷却するための冷却手段が設けられていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明のエキシマランプによれば、二重管構造の放電容器をその外部から加熱するための加熱機構が備えられた構成、または、単管構造の放電容器に外部加熱機構および内部加熱機構の少なくとも一方が備えられた構成とされているため、放電空間に充填された放電用ガスを有効に加熱することができるため、加熱機構を備えない構成に比して、当該エキシマランプからの放射光に係るピーク波長を短波長側にシフトさせることができることが判明した。従って、当該放射光における１７５ｎｍ以下の波長の真空紫外光（以下、単に「特定波長の真空紫外光」ともいう。）を高い効率で得ることができ、１Ｄ軌道の酸素ラジカルＯ（１Ｄ）をエキシマランプからの放射光により高い効率で生成させることができる。
その結果、高いエネルギー効率をもって、目的とする種々の処理を実行することが可能となる。
また、以上の構成を有するエキシマランプによれば、加熱機構による放電用ガスの温度制御を、高い精度で達成することができる。
【００１５】
そして、加熱機構として、加熱用熱交換媒体を利用するものとすることにより、ランプ温度の制御を、高い精度で達成することができる。
【００１６】
更に、放電容器における光透過部分を冷却手段によって冷却することにより、既述のような加熱機構が設けられた構成であって、当該放電容器が石英ガラスにより形成されている場合においても、当該光透過部分において、高い特定波長の真空紫外光の透過率を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明について図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明に係るエキシマランプの一例における構成を、管軸に沿った断面で示す説明用断面図、図２は、図１に示すエキシマランプを、管軸に垂直な断面で示す説明用断面図である。
このエキシマランプ１０は、例えば合成石英ガラスなどの誘電体よりなる概略円筒状の外側管１１と、この外側管１１内において同軸状となるよう配設された、当該外側管１１の内径より小さい外径を有する、例えば合成石英ガラスなどの誘電体よりなる概略円筒状の内側管１２と、この外側管１１および内側管１２により形成された円筒状の空間の両端部を気密に閉塞する封止部材１３１、１３２とよりなる二重管構造を有する密閉型の放電容器１４を有してなり、この放電容器１４の内部空間により、円筒状の放電空間Ｓが形成され、この放電空間Ｓにはキセノンガスが充填されている。
【００１８】
放電容器１４を形成する外側管１１には、その外周壁面に沿って密接した状態で、例えば網状の導電性材料よりなる、光透過性を有する第１の電極１５が設けられていると共に、内側管１２には、その内周壁面に沿って密接した状態で、例えば導電性材料よりなる円筒状の第２の電極１６が設けられた構成とされており、この第１の電極１５および第２の電極１６は、エキシマランプ１０に高周波電力を供給する、例えば３０〜７０００Ｗの点灯用電源装置（図示せず）に接続されている。
【００１９】
第２の電極１６内には、当該第２の電極１６を介して内側管１２の内周壁面を加熱するための加熱機構であるヒーター１７が設けられており、このヒーター１７は加熱用電源装置（図示せず）に接続されている。
【００２０】
また、このエキシマランプ１０には、外側管１１の外周壁面の一部に管軸方向全長にわたって接近して対向し、エキシマランプ１０が過度に高温となることを防止する、例えばアルミニウムなどの高熱電導性の金属よりなる冷却ブロック１８が設けられている。
【００２１】
そして、冷却風通路１８１が、エキシマランプ１０の両脇の近接した領域において管軸方向に並ぶよう適宜の間隔で設けられた複数（例えば１４個）の開口部１８１ａに連通するよう冷却ブロック１８の内部を貫通して伸びて形成されており、これらの開口部１８１ａにはそれぞれ、冷却用ノズル１８２が、冷却ブロック１８から突出した外側管１１の外周壁面における放電空間Ｓからの放射光を透過する光透過部分に対向するよう設けられており、これにより後述するように光透過部分を冷却する冷却手段が構成されている。
【００２２】
以上のエキシマランプ１０において、外側管１１を形成する誘電体としては、放電容器Ｓからの放射光を透過するための光透過部分を形成することができるものであれば、合成石英ガラスに制限されるものではなく、例えばフッ化マグネシウム（ＭｇＦ2 ）などの透光性を有するものを用いることができるが、通常、合成石英ガラスが用いられる。
【００２３】
また、ヒーター１７としては、エキシマランプ１０に係るランプ温度を、例えば１００〜２００℃に制御することができるものであればよく、適宜のものを利用することができるが、第２の電極１６に密接して設けられるものであるため外部との絶縁性に優れているものであることが好ましい。このようなヒーターとしては、例えば入力電力が３００〜２０００Ｗのセラミックスヒーター、または、例えばミクスプリン（Ｍｙｃｕｓｐｒｉｎｅ）様アミノ酸誘導体などの紫外線吸収体による熱変換物質などを利用することができる。
ここで、エキシマランプに係るランプ温度とは、本願の効果を考えればエキシマランプ中のガス温度を示すべきであるが、その測定は困難であるため、ここでは放電容器の外周壁面のもっとも高い温度をいう。
【００２４】
冷却手段としては、放電容器１４における光透過部分の温度を、適宜の冷却用媒体を当該光透過部分に接触させることにより、当該光透過部分の温度を、例えば０〜２００℃に制御することができるものであればよく、冷却用媒体としては、特定波長の真空紫外光に吸収特性を有するものでなければ特に限定されるものではないが、例えば窒素ガスなどの不活性ガスを好ましく用いることができる。冷却用媒体の種類、温度、供給量およびその他の条件は、既述の態様による温度制御が達成されるよう適宜選択される。
【００２５】
上記の構成を有するエキシマランプ１０における寸法例を挙げると、例えば放電容器１４の外径が１０〜５０ｍｍ、内径が２〜４０ｍｍ、管軸に沿った長さが１２０〜３１００ｍｍであり、ヒーター１７の外径が１．５〜３９．５ｍｍ、管軸に沿った全長が１００〜３０００ｍｍ、であって、キセノンガスが１０〜１３３ｋＰａで封入されているものである。
【００２６】
以上のエキシマランプ１０においては、点灯に際してヒーター１７が動作状態とされることにより、放電用ガスであるキセノンガスが放電空間に露出した放電容器の内周壁面に比較的広い面積で有効に接触しているために、内側管１２の内周壁面が加熱されると当該内側管１２の外周壁面に接触しているキセノンガスが高い効率をもって加熱されて、エキシマランプ１０に係るランプ温度が高くなり、その結果、後述する実験例の結果からも明白なように、当該エキシマランプ１０より、波長ピークが短波長側にシフトした放射光を得ることができ、従って、特定波長の真空紫外光を高い効率で得ることができる。
【００２７】
また、前記ヒーター１７と共に冷却手段が動作状態とされて、冷却用ノズル１８２からの冷却風が外側管１１に係る光透過部分に吹きつけられる。これにより、上記加熱機構によってエキシマランプ１０のランプ温度が相当に高くなっても、当該光透過部分を形成する合成石英ガラスの温度が所定の温度範囲に制御されることとなる。その結果、当該光透過部分に係る高い特定波長の真空紫外光の透過率が確実に維持されることとなる。
【００２８】
従って、本発明のエキシマランプによれば、高いランプ温度によって放電空間において得られた特定波長の真空紫外光を、確実に放電容器の外部に放射することが可能である。そして、このようなエキシマランプを光源ランプとして種々の被処理体の表面処理工程に利用することにより、当該処理を高い効率で実行することが可能となる。
【００２９】
以上、本発明のエキシマランプの一実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、種々の変更を加えることができる。
例えば、加熱機構は、外側管の外周壁面を加熱するものであってもよく、内側管の内周壁面および外側管の外周壁面の両方を加熱するものであってもよい。
【００３０】
ここで、外側管の外周壁面を加熱する加熱機構が設けられてなるエキシマランプとしては、外側管の外周壁面の一部に管軸方向全長にわたって接近して対向する、例えばアルミニウムなどの高熱電導性の金属よりなる加熱ブロック１８が設けられた構成のものを挙げることができる。このような構成においては、冷却手段は、例えば独立した冷却風通路用ダクトなどにより構成されているものとすることができる。
【００３１】
更に、エキシマランプとしては、光透過部分が封止部材により形成されている構成のものであってもよい。
【００３２】
図３は、本発明に係るエキシマランプの他の構成であって、加熱機構一体型電極を備えてなる構成を、管軸に沿った断面で示す説明用図面である。
図示するエキシマランプ１０において、加熱機構一体型電極は、内側管１２の管軸に沿って伸び、その一端（図３において左方）が気密に封止されている、例えばステンレスなどの導電性の金属よりなる筒状体１７１、および、この筒状体１７１の内部に配設されて、当該筒状体１７１との間に加熱用熱交換媒体Ｆが流通する送入用流通路１７３を形成すると共に、その内部に排出用流通路１７４を形成する、例えばステンレスなどの導電性の金属よりなる流通路形成管１７２よりなる構成とされており、この筒状体１７１が第２の電極１６として機能する構成とされている。
【００３３】
図３において、エキシマランプ１０は、上記の構成以外は、基本的に図１に示すエキシマランプと同様の構成を有するものである。
【００３４】
この例の加熱機構においては、供給された加熱用熱交換媒体Ｆが、筒状体１７１と流通路形成管１７２との間に形成された送入用流通路１７３を流通することにより筒状体１７１を加熱し、その後、流通路形成管１７２の内部に形成された排出用流通路１７４を通じて外部に排出されることとなる。
【００３５】
ここで、加熱用熱交換媒体Ｆとしては、筒状体１７１が第２の電極１６を形成するものであることから高い絶縁性を有するものであることが必要であり、例えばフッ素系不活性液体（フロリナート）を好ましく用いることができる。加熱用熱交換媒体Ｆとしてフロリナートが用いられた場合においては、その温度は例えば１００〜２００℃、流通量は、例えば５００〜２０００ｍｌ／分とされる。
【００３６】
以上の構成において、筒状体１７１は外径が、例えば１．５〜３９．５ｍｍであり、流通路形成管は外径が、例えば１．０〜３０ｍｍである。
【００３７】
以上の構成を有するエキシマランプによれば、例えば筒状体に送入する加熱用熱交換媒体の温度を変更することにより、エキシマランプに係るランプ温度を、高い温度で確実に制御することが可能である。従って、後述する実験例の結果からも明白なように、当該エキシマランプ１０より、波長ピークが所期の態様で短波長側にシフトした放射光を得ることができ、従って、特定波長の真空紫外光を高い効率で得ることができる。
【００３８】
図４は、本発明に係るエキシマランプの他の例における構成を、管軸に沿った断面で示す説明用断面図、図５は、図４に示すエキシマランプを、管軸に垂直な断面で示す説明用断面図である。
【００３９】
具体的には、エキシマランプ３０は、例えば合成石英ガラスなどの誘電体よりなる概略円筒状の管３１と、この管３１により形成された円筒状の空間の両端部を気密に閉塞する封止部材３２１、３２２とよりなる密閉型の放電容器３３を有する構成とされ、この放電容器３３の内部空間により放電空間Ｓが形成され、この放電空間Ｓにはキセノンガスが充填されている。
【００４０】
放電容器３３には、その外周壁面に沿って密接した状態で、例えば網状の導電性材料よりなる、光透過性を有する外部電極３４が設けられていると共に、放電容器３３の管軸に沿って、内部加熱機構である、後述する構成を有する加熱機構一体型電極よりなる円筒状の内部電極３５が設けられた構成とされており、この外部電極３４および内部電極３５は、エキシマランプ３０に高周波電力を供給する点灯用電源装置（図示せず）に接続されている。
【００４１】
ここで、内部電極３５を形成する加熱機構一体型電極は、放電容器３３の管軸に沿って伸び、その一端（図３において左方）が気密に封止されている、例えばステンレスなどの導電性の金属よりなる筒状体３６１、および、この筒状体３６１の内部に配設されて、当該筒状体３６１との間に加熱用熱交換媒体Ｆが流通する送入用流通路３６３を形成すると共に、その内部に排出用流通路３６４を形成する、例えばステンレスなどの導電性の金属よりなる流通路形成管３６２よりなる構成とされており、この筒状体３６１によって当該内部電極３５が形成されている。
【００４２】
エキシマランプ３０には、放電容器３３の一部に管軸方向全長にわたって接近して対向し、エキシマランプ３０が過度に高温となることを防止する、例えばアルミニウムなどの高熱電導性の金属よりなる冷却ブロック３７が設けられている。
【００４３】
そして、冷却風通路３７１が、エキシマランプ３０の両脇の近接した領域において管軸方向に並ぶよう適宜の間隔で設けられた複数（例えば１４個）の開口部３７１ａに連通するよう冷却ブロック３７の内部を貫通して伸びて形成されており、これらの開口部３７１ａにはそれぞれ、冷却用ノズル３７２が、冷却ブロック３７から突出した放電容器３３の外周壁面における放電空間Ｓからの放射光を透過する光透過部分に対向するよう設けられており、これにより光透過部分を冷却する冷却手段が構成されている。
【００４４】
エキシマランプ３０は、上述したように、単管構造の放電容器３３を有し、加熱機構一体型電極よりなる内部電極３５がキセノンガスに露出した態様でこの放電容器３３内に同軸状となるよう配設されている他は、図１に示すエキシマランプと同様の構成とされており、当該エキシマランプと基本的に同様の動作条件において点灯される。
【００４５】
以上のように放電空間に露出した内部電極を有するエキシマランプにおいては、当該内部電極が加熱機構一体型電極により形成されてなるものであるため、放電用ガスに直接的に接触する当該内部電極の外周壁面を介して、高い効率で当該放電用ガスを加熱することができると共に、当該温度の制御を確実に実行することができる。従って、後述する実験例の結果からも明白なように、当該エキシマランプ３０より、波長ピークが所期の態様で短波長側にシフトした放射光を得ることができ、従って、特定波長の真空紫外光を高い効率で得ることができる。
【００４６】
図６は、本発明に係るエキシマランプの他の例における構成を、管軸に沿った断面で示す説明用断面図である。
図示の構成を有するエキシマランプ３０は、下記の点を除いて、上記図４および図５に示すエキシマランプと基本的に同様の構成を有し、同様の動作条件において点灯されるものである。
すなわち、図６に示すエキシマランプ３０においては、放電容器３３の管軸に沿って、例えばタングステンなどの導電性材料よりなるコイル状の内部電極３５が配設されてなり、また、放電容器３３の外周壁面の一部に管軸方向全長にわたって接近して対向する、例えばアルミニウムなどの高熱電導性の金属よりなる、外部加熱機構として機能する加熱ブロック３８が設けられてなるものであり、光透過部分に係る冷却手段は設けられていない。
ここで、加熱ブロック３８は、例えばその内部に、図示しないセラミックヒーター、または加熱用熱交換媒体が流通するための流通路などが形成されてなるものである。
【００４７】
以上のエキシマランプによれば、点灯に際して加熱ブロックが動作状態とされることにより、放電用ガスであるキセノンガスが放電空間に露出した放電容器の内周壁面に比較的広い面積で有効に接触しているために、放電容器の外周壁面が加熱されると当該放電容器３３２の内周壁面に接触しているキセノンガスが高い効率をもって加熱されて、エキシマランプ１０に係るランプ温度が高くなり、その結果、後述する実験例の結果からも明白なように、当該エキシマランプ１０より、波長ピークが短波長側にシフトした放射光を得ることができ、従って、特定波長の真空紫外光を高い効率で得ることができる。
【００４８】
以下、本発明の効果を確認するために行った実験例について説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００４９】
〔実験用エキシマランプの作成例１〕
図７に示す構成に従って、実験用エキシマランプを作製した。この実験用エキシマランプ４０において、放電容器４１は、基本的に二重管構造の領域４１１を有してなるものである。
具体的には、放電容器４１は、概略円筒状の誘電体よりなる外側管４２と、この外側管４２内において同軸状となるよう配設された、当該外側管４２の内径より小さい外径および短い全長を有する、誘電体よりなる概略円筒状の内側管４３とよりなり、この外側管４２および内側管４３は、各々の一端部が揃うよう偏位して配設されることにより、図示するように、その一端側（図７において左方）が単管構造とされると共に、他端側（図７において右方）が二重管構造とされている。
【００５０】
そして、外側管４２の一端が、円盤状の光透過窓部材４４１により気密に閉塞され、外側管４２および内側管４３により区画される円筒状の空間が、当該外側管４２の他端側において、リング状の封止部材４４２により気密に封止され、外側管４２の内部の空間において内側管４３の一端が、封止部材４４３により気密に閉塞されて、密閉型の放電空間Ｓが形成されている。ここで、内側管４３の内部空間は、放電容器４１の外部空間と連通した構成とされている。
【００５１】
外側管４２の二重管構造の領域４１１には、その外周壁面に沿って密接した状態で、網状の第１の電極４４が設けられていると共に、内側管４３には、その内周壁面に密接した状態で、図３に示す構成を有する、第２の電極を形成する加熱機構一体型電極が設けられている。ここで、加熱用熱交換媒体としてフロリナートを用いた。
【００５２】
外側管４２の単管構造の領域には、その外周壁面の一部において、全周方向にわたって密接して実験用エキシマランプ４０が過度に高温になることを防止する、例えばアルミニウムよりなる冷却ブロック４６が設けられている。
【００５３】
図７において、４５１は、内部電極としても機能する筒状体、４５２は、加熱用熱交換媒体の流通路を形成する流通路形成管、４７は、ランプ温度を計測するための熱電対である。
【００５４】
実験用エキシマランプ４０の具体的な仕様を以下に示す。
放電容器（４１）
外側管（４２）        ：外径；２６ｍｍ、全長；３００ｍｍ
内側管（４３）        ：外径；１６ｍｍ、全長；１００ｍｍ
光透過窓部材（４４１）：材質；フッ化マグネシウム
加熱機構
筒状体（４５１）      ：外径；１４ｍｍ、材質；ステンレス
流通路形成管（４５２）：外径；６ｍｍ、材質；ステンレス
第１の電極（４４）      ：長さ（管軸方向）；１００ｍｍ、材質；ステンレス
第２の電極              ：長さ（管軸方向）；１００ｍｍ、材質；ステンレス
入力電力                ：電力；３０Ｗ
放電用ガス              ：キセノンガス、封入ガス圧；７０ｋＰａ
【００５５】
実験用エキシマランプ４０を用いて、点灯条件を一定に維持した状態で加熱機構において加熱用熱交換媒体の温度および流量を変化させることにより当該ランプ温度を変化させることにより、異なる温度状態で得られる光透過窓部材（４４１）からの透過光の発光スペクトルを観測した。結果を図８に示す。光透過窓部材（４４１）は、フッ化マグネシウムよりなり、これは、その温度状態によって真空紫外光の透過波長特性が変化しないものである。
【００５６】
図８に示すとおり、ランプ温度が高い状態においては、ピーク波長の短い真空紫外光を得ることができることが明らかである。
【００５７】
〔実験用エキシマランプの作成例２〕
図１および図２に示す構成に従って、本発明に係るエキシマランプを作成した。
このエキシマランプの具体的な構成および使用は以下に示すとおりである。
放電容器（１４）
外側管（１１）    ：外径；２６ｍｍ、全長；３００ｍｍ、材質；合成石英ガラス
内側管（１２）    ：外径；１６ｍｍ、全長；３００ｍｍ、材質；合成石英ガラス
ヒーター（１７）    ：外径；１３ｍｍ、全長２２０ｍｍ、入力電力；５０Ｗ
放電用ガス          ：キセノンガス、封入ガス圧；７０ｋＰａ
冷却ブロック（１８）：材質；アルミニウム
開口部（１８１ａ）  ：数；管軸方向に５０ｍｍの間隔で、エキシマランプの左右に７                        個づつ
冷却手段
冷却風            ：媒体；窒素ガス、温度；室温（２５℃）、流量；１０Ｌ／分
入力電力            ：電力；３０Ｗ
【００５８】
＜実験例＞
上記のエキシマランプを、条件（ａ）加熱機構が作動状態で冷却手段が非作動状態、条件（ｂ）加熱機構および冷却手段が作動状態、の２つの異なる条件で点灯して、得られる放射光における波長１６５ｎｍの真空紫外光の強度を測定した。各条件で得られた当該波長１６５ｎｍの真空紫外光の強度の値を、条件（ｃ）加熱機構および冷却手段が非作動状態で得られた値と比較した。
その結果、条件（ｃ）で点灯させた際に得られた波長１６５ｎｍの真空紫外光の強度を１とした場合において、条件（ａ）で点灯させた際に得られた当該発光強度は１．３であり、（ｂ）で点灯させた際に得られた当該発光強度は１．５であった。
【００５９】
以上のように、本発明に係るエキシマランプにおいては、加熱機構を利用してランプ温度を制御することにより、特定波長の真空紫外光を高い効率で得ることができると共に、光透過窓を冷却することにより、当該特定波長の真空紫外光を高い効率で、放電容器の外部に透過させることができることが確認された。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明に係るエキシマランプの一例における構成を、管軸に沿った断面で示す説明用断面図である。
【図２】図１に示すエキシマランプを、管軸に垂直な断面で示す説明用断面図である。
【図３】本発明に係るエキシマランプの他の構成であって、加熱機構一体型電極を備えてなる構成を、管軸に沿った断面で示す説明用図面である。
【図４】本発明に係るエキシマランプの他の例における構成を、管軸に沿った断面で示す説明用断面図である。
【図５】図４に示すエキシマランプを、管軸に垂直な断面で示す説明用断面図である。
【図６】本発明に係るエキシマランプの他の例における構成を、管軸に沿った断面で示す説明用断面図である。
【図７】本発明の効果を確認するため実験用エキシマランプの構成を、管軸に沿った断面で示す説明用断面図である。
【図８】実験例に係るエキシマランプにおいて、異なる温度状態で得られる光透過窓部材からの透過光の発光スペクトルを示すスペクトル図である。
【符号の説明】
【００６１】
１０  エキシマランプ
１１  外側管
１２  内側管
１３１、１３２  封止部材
１４  放電容器
１５  第１の電極
１６  第２の電極
１７  ヒーター
１７１  筒状体
１７２  流通路形成管
１７３  送入用流通路
１７４  排出用流通路
１８  冷却ブロック
１８１  冷却風通路
１８１ａ  開口部
１８２  冷却用ノズル
３０  エキシマランプ
３１  管
３２１、３２２  封止部材
３３  放電容器
３４  外部電極
３５  内部電極
３６１  筒状体
３６２  流通路形成管
３６３  送入用流通路
３６４  排出用流通路
３７  冷却ブロック
３７１  冷却風通路
３７１ａ  開口部
３７２  冷却用ノズル
３８  加熱ブロック
４０  実験用エキシマランプ
４１  放電容器
４１１  領域
４２  外側管
４３  内側管
４４  第１の電極
４４１  光透過窓部材
４４２  封止部材
４４３  封止部材
４５１  筒状体
４５２  流通路形成管
４６  冷却ブロック
４７  熱電対
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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